KR20020086142A - Turbo fan and manufacturing process thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 일체형 터보팬 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 허브와 블레이드와 슈라우드를 갖는 터보팬을 하나의 금형으로 성형하여 생산성을 향상시키는데 적합한 일체형 터보팬 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an integrated turbofan and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an integrated turbofan and a method for manufacturing the same, in which a turbofan having a hub, a blade, and a shroud is molded into one mold to improve productivity.
일반적으로 터보팬(turbofan)은 날개차의 회전에 의하여 발생되는 기체의 원심력을 이용하여 기체를 압송하는 원심팬의 일종으로, 이러한 터보팬은 많은 풍량을 발생시킬 수 있어 대용량 공기조화기 등에 주로 사용되고 있다.In general, a turbofan is a type of centrifugal fan that pressurizes gas by using centrifugal force of a gas generated by the rotation of a van. Such a turbofan is mainly used for a large-capacity air conditioner because it generates a large amount of air. have.
종래의 터보팬은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 중심부가 구동모터(미도시)의 회전축에 결합되어 회전시 유체를 흡입하여 토출시키는 팬 몸체(10)와, 팬 몸체(10)의 선단부에 결합되어 팬이 회전할 때 팬 몸체(10)가 진동하는 것을 방지하고 유체가 원활하게 흐르도록 유도하는 쉬라우드(shroud)(20)로 구성되어 있다.As shown in FIGS. 1 to 3, the conventional turbo fan has a fan body 10 coupled to a rotating shaft of a driving motor (not shown) to suck and discharge fluid during rotation, and a fan body 10. Is coupled to the front end is composed of a shroud (shroud) 20 to prevent the fan body 10 from vibrating when the fan rotates and to guide the fluid flow smoothly.
팬 몸체(10)는 구동모터(미도시)의 회전축에 결합하는 허브판(11)과, 허브판(11)의 전방면에 일정한 각도로 틀어져 일체로 성형된 블레이드(12)들로 이루어져 있다.The fan body 10 includes a hub plate 11 coupled to a rotating shaft of a drive motor (not shown), and blades 12 integrally molded at a predetermined angle on the front surface of the hub plate 11.
허브판(11)은 구동모터(미도시)의 회전축에 결합하는 보스부(11a)와, 보스부(11a)에서 방사상으로 연장되는 허브부(11b)로 이루어져 있다.The hub plate 11 includes a boss portion 11a coupled to a rotating shaft of a drive motor (not shown), and a hub portion 11b extending radially from the boss portion 11a.
블레이드(12)는 일측단부가 허브판의 전면(前面) 가장자리에 돌출되도록 일체로 성형되고, 선단부에는 쉬라우드(20)의 고정부측 내주면과 후조립으로 결합되도록 일정한 경사각으로 된 결합변부(12a)가 형성되어 이루어져 있다.The blade 12 is integrally formed such that one end thereof protrudes from the front edge of the hub plate, and a coupling edge portion 12a having a predetermined inclination angle to be coupled to the inner circumferential surface of the fixed part side of the shroud 20 in a post-assembly at the front end thereof. Is formed.
쉬라우드(20)는 정면투영시 절두원추형 환상체로 형성되고, 쉬라우드(12)의 결합변부(12a)와 접하여 고정되는 후방측에는 직경이 큰 대경부가 형성되며, 대경부의 반대쪽인 전방측에는 갈수록 직경이 점점 작아지는 소경부가 형성되어 이루어져 있다.The shroud 20 is formed of a truncated cone-shaped annular body in front projection, and a large diameter portion is formed at the rear side fixed to contact with the coupling edge portion 12a of the shroud 12, and the diameter gradually increases on the front side opposite to the large diameter portion. The smaller diameter part which becomes smaller gradually is formed.
상기와 같이 구성된 종래 터보팬을 제작하는 과정은 다음과 같다.The process of manufacturing the conventional turbofan configured as described above is as follows.
즉, 팬 몸체(10)와 쉬라우드(20)를 각각 별개로 제작하여 서로 조립하게 되는데, 먼저 팬몸체용 금형(미도시)에 팬 몸체(10)와 같은 형상의 캐비티(미도시)를 형성하고, 그 캐비티에 피브이시(PVC)와 같은 융제를 주입하여 허브판(11)과 블레이드(12)를 일체로 성형한다.That is, the fan body 10 and the shroud 20 are separately manufactured to be assembled to each other. First, a cavity (not shown) having the same shape as the fan body 10 is formed in a fan body mold (not shown). Then, a flux such as PVC is injected into the cavity to integrally mold the hub plate 11 and the blade 12.
다음, 쉬라우드용 금형(미도시)에 쉬라우드(20)와 같은 형상의 캐비티(미도시)를 형성하고, 그 쉬라우드용 캐비티에 역시 피브이시와 같은 융제를 주입하여 쉬라우드(20)를 제작한다.Next, a cavity (not shown) having the same shape as the shroud 20 is formed in the mold for the shroud (not shown), and the shroud 20 is manufactured by injecting a flux such as FBish into the shroud cavity. do.
이렇게 하여, 팬 몸체(10)의 전방면 가장자리에 구비된 블레이드(12)의 결합변부(12a)에 상기의 쉬라우드(20)의 대경부측 내주면을 접촉시킨 상태에서 열융착 등으로 부착시켜 터보팬을 완성하는 것이었다.In this way, by attaching the inner peripheral surface of the large diameter portion side of the shroud 20 to the engaging edge portion 12a of the blade 12 provided at the front edge of the fan body 10 by heat fusion or the like, the turbo Was to complete the fan.
그러나, 상기와 같은 종래의 터보팬은, 팬 몸체(10)와 슈라우드(20)를 개별 제작하여 후조립으로 제작하는 것이나, 이는 팬 몸체(10)와 쉬라우드(20)를 서로 다른 금형에서 미리 개별 제작한 다음에 열융착과 같은 후가공을 통해 조립하여야 하므로 터보팬의 제작에 필요한 금형자체 및 금형작업시간이 과다하게 소요되는 것은 물론 팬 몸체(10)와 쉬라우드(20)의 결합을 위한 조립공수가 많아져 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.However, in the conventional turbofan as described above, the fan body 10 and the shroud 20 are separately manufactured and manufactured by post-assembly, which pre-assembles the fan body 10 and the shroud 20 in different molds. Since it must be assembled separately and then assembled through post-processing such as heat fusion, the mold itself and mold work time required for the manufacture of the turbo fan are excessively consumed, and the assembling worker for combining the fan body 10 and the shroud 20. There was a problem that the number is reduced, the productivity.
본 발명은 상기와 같은 종래 터보팬이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 팬 몸체와 쉬라우드를 일괄 성형할 수 있도록 하여 조립공수를 감축함과 아울러 금형 및 금형작업 시간을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 일체형 터보팬 및 그 제조방법을 제공하려는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional turbofan as described above, and can reduce the number of assembly work by reducing the number of assembling work by molding the fan body and shroud collectively to improve productivity. It is an object of the present invention to provide an integrated turbofan and a method of manufacturing the same.
도 1 및 도 2는 종래 터보팬의 일례를 보인 사시도 및 종단면도.1 and 2 are a perspective view and a longitudinal sectional view showing an example of a conventional turbofan.
도 3은 종래 터보팬의 조립과정을 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the assembly process of the conventional turbofan.
도 4 및 도 5는 본 발명 터보팬의 일례를 보인 사시도 및 종단면도.4 and 5 are a perspective view and a longitudinal sectional view showing an example of the turbofan of the present invention.
도 6은 본 발명 터보팬의 일례를 후방측에서 보인 정면도.6 is a front view showing an example of the turbofan of the present invention from the rear side;
도 7은 본 발명 터보팬의 제작을 위한 금형을 개략적으로 보인 종단면도.Figure 7 is a longitudinal sectional view schematically showing a mold for manufacturing a turbofan of the present invention.
도 8은 본 발명 터보팬의 변형예를 보인 사시도.8 is a perspective view showing a modification of the present invention the turbofan.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
110,210 : 허브판111 : 보스부110,210: hub plate 111: boss
112 : 허브부120,220 : 블레이드112: hub 120,220: blade
121 : 결합변부130,230 : 쉬라우드121: coupling edge 130,230: shroud
M1 : 하형M2 : 상형M1: Lower type M2: Upper type
m1 : 허브판용 캐비티m2 : 블레이드용 캐비티m1: cavity for hub plate m2: cavity for blade
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 모터의 축에 결합되는 보스부 및 그 보스부에서 방사상으로 연장 형성되는 허브부으로 된 허브판과, 상기 허브판에 원주방향으로 일정 간격으로 그 일단이 연결되는 블레이드들과, 상기 블레이드들의 타단에 일정한 곡률을 갖고 연결되는 쉬라우드로 구성되고,In order to achieve the object of the present invention, a hub plate consisting of a boss portion coupled to the shaft of the motor and a hub portion radially extending from the boss portion, and one end thereof is connected to the hub plate at regular intervals in the circumferential direction. A blade and a shroud connected to the other end of the blades with a constant curvature,
상기 허브판의 외경이 쉬라우드의 내경 보다 작게 형성됨과 아울러 쉬라우드에 접하는 블레이드들의 타단이 그 쉬라우드와 일체로 성형됨을 특징으로 하는 일체형 터보팬이 제공된다.The outer diameter of the hub plate is smaller than the inner diameter of the shroud, and the other end of the blades in contact with the shroud is provided with an integrated turbofan, characterized in that integrally molded with the shroud.
구동모터의 회전축에 결합하는 허브판에 블레이드들의 일측단을 연결하고, 상기 블레이드들의 타측단에 쉬라우드를 축방향에 대해 경사지게 연결하여서 되는 일체형 터보팬의 제조방법에 있어서,In the manufacturing method of the integrated turbofan by connecting one end of the blades to the hub plate coupled to the rotating shaft of the drive motor, and the shroud inclined with respect to the axial direction to the other end of the blades,
상기 쉬라우드의 내경이 각 블레이드들의 내측단을 연결하는 가상원의 내경 보다 크거나 같게 하고 허브판의 외경이 쉬라우드의 내경 보다 작게 하는 동시에그 허브판의 외경이 블레이드들의 내측단을 연결하는 가상원의 내경과 거의 같게 되도록 성형하되,The inner diameter of the shroud is greater than or equal to the inner diameter of the imaginary circle connecting the inner ends of the blades, the outer diameter of the hub plate is smaller than the inner diameter of the shroud, and the outer diameter of the hub plate connects the inner ends of the blades. Molded to be approximately equal to the inner diameter of the circle,
각 블레이들의 외측면에 이형구배에 따른 단차(parting line)를 방지하도록 상기한 각각의 블레이들을 어느 한 쪽의 주형에서 허브판과 함께 일괄 성형하는 것을 특징으로 하는 일체형 터보팬의 제조방법이 제공된다.Provided is a method for manufacturing an integrated turbofan, characterized in that each of the above-mentioned blades are collectively molded together with the hub plate in either mold to prevent a parting line due to a release gradient on the outer surfaces of the respective blades. .
이하, 본 발명에 의한 일체형 터보팬을 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the integrated turbofan according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4 및 도 5는 본 발명 터보팬의 일례를 보인 사시도 및 종단면도이고, 도 6은 본 발명 터보팬의 일례를 후방측에서 보인 정면도이다.4 and 5 are a perspective view and a longitudinal cross-sectional view showing an example of the turbofan of the present invention, Figure 6 is a front view showing an example of the turbofan of the present invention from the rear side.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 일체형 터보팬은, 구동모터(미도시)의 회전축에 결합하는 허브판(110)과, 허브판(110)의 전방면에 원주방향을 따라 일정한 간격으로 돌출되어 정면투영시 반경방향으로 길게 성형되는 블레이드(120)들과, 블레이드(120)들의 타단에 일정한 곡률을 갖도록 하여 일체로 성형되는 쉬라우드로 구성된다.As shown therein, the integrated turbofan according to the present invention has a hub plate 110 coupled to a rotating shaft of a drive motor (not shown) and protrudes at regular intervals along the circumferential direction on the front surface of the hub plate 110. The blades 120 are formed to be radially elongated during front projection, and the shrouds are integrally formed to have a constant curvature at the other end of the blades 120.
허브판(110)은 구동모터(미도시)의 회전축에 결합하는 보스부(111)와, 보스부(111)에서 방사상으로 연장되어 원형을 이루는 허브부(112)로 이루어진다.The hub plate 110 includes a boss portion 111 coupled to a rotation shaft of a drive motor (not shown), and a hub portion 112 extending radially from the boss portion 111 to form a circle.
허브부(112)는 외경이 쉬라우드(130)의 내경 보다는 작게 형성되고, 각 블레이드(120)들의 안쪽 선단부를 연결하는 가상선의 내경과는 대체로 동일하도록 진원형에 가깝게 형성된다.Hub portion 112 is formed to be closer to the round shape so that the outer diameter is smaller than the inner diameter of the shroud 130, and substantially the same as the inner diameter of the imaginary line connecting the inner front end of each blade (120).
블레이드(120)들은 각각의 안쪽 선단부가 허브부(112)의 외주에서 바깥쪽으로 연장되는 형상으로 성형된다.The blades 120 are formed in a shape in which each inner tip portion extends outwardly from the outer circumference of the hub portion 112.
또한, 블레이드들(120)은 허브판(110)의 회전시 함께 회전하면서 원심력 또는 구심력을 발생시켜 기체를 압송하도록 상기한 허브부(112)의 전방면 가장자리에 만곡져 일체로 성형된다.In addition, the blades 120 are integrally formed by bending at the front edge of the hub portion 112 so as to pressurize the gas by generating centrifugal force or centripetal force while rotating together when the hub plate 110 rotates.
블레이드(120)들의 단면 형상은 통상의 블레이드 형상이면 가능하나 상/하측 라인이 만곡지고 그 상/하측 라인의 거리는 양측 끝단에서 중앙으로 갈수록 점점 커지는 초생달 모양으로 형성되는 것이 바람직하다.The cross-sectional shape of the blades 120 may be a general blade shape, but the upper / lower line is curved, and the distance of the upper / lower line is preferably formed in a crescent shape that gradually increases from both ends toward the center.
한편, 쉬라우드(130)는 블레이드(120)들의 타측 선단부에 일체로 성형되는 환상체로서 블레이드(120)들의 타측 선단부에 구비된 결합변부(121)와 접하는 후방측은 직경이 큰 대경부가 구비되고, 전방측으로 갈수록 직경이 점점 작아지는 소경부가 형성된다.On the other hand, the shroud 130 is an annular body formed integrally with the other front end of the blades 120, the rear side contacting the engaging edge portion 121 provided on the other front end of the blades 120 is provided with a large diameter portion having a large diameter, A small diameter portion is formed in which the diameter gradually decreases toward the front side.
상기와 같은 본 발명 일체형 터보팬을 제작하는 과정은 다음과 같다.The process of manufacturing the present invention integrated turbofan as described above is as follows.
즉, 소정 형상의 캐비티를 갖는 하형(M1)과 상형(M2)을 적절하게 형합시키고, 주입구를 통해 하형(M1)과 상형(M2) 사이의 캐비티에 피브이시(PVC)와 같은 융제를 주입하며, 일정 시간 동안 경과시켜 상기한 융제가 경화되도록 한 다음 하형(M1)과 상형(M2)을 분리하여 성형물을 빼냄으로써 일체형 터보팬의 제작을 완성한다.That is, the lower mold | type M1 and upper mold | type M2 which have a cavity of a predetermined shape are suitably matched, and a flux, such as a PVC, is injected into the cavity between the lower mold | type M1 and the upper mold | type M2 through an injection hole, After a certain period of time to allow the above-mentioned flux to cure, the lower mold (M1) and the upper mold (M2) is separated to remove the molding to complete the manufacture of the integral turbofan.
이때, 하형(M1)에는 도 7에 도시된 바와 같이 터보팬의 허브판(110)을 성형할 캐비티(m1) 및 그 허브판(110)에 연결되는 블레이드(120)들의 전체를 성형할 캐비티(m2)가 마련되되, 허브판(110)이 될 캐비티(m1)의 주면이 각 블레이드(120)가될 캐비티(m2)의 안쪽 선단부와 거의 동일한 원주상에 형성됨에 따라 하형(M1)과 성형물의 분리시 그 성형물인 터보팬의 허브판(110)이 하형(M1)의 각 블레이드용 캐비티(m2)와 축방향으로 중첩되지 않게 되어 하형(M1)을 원활하게 빼낼 수 있게 된다.In this case, as shown in FIG. 7, the lower mold M1 includes a cavity m1 for forming the hub plate 110 of the turbofan and a cavity for forming the entirety of the blades 120 connected to the hub plate 110. m2) is provided, as the main surface of the cavity (m1) to be the hub plate 110 is formed on the same circumference as the inner leading end of the cavity (m2) to be each blade 120, the lower mold (M1) and the molding At the time of separation, the hub plate 110 of the turbofan, which is a molded product, does not overlap with each blade cavity m2 of the lower mold M1 in the axial direction, so that the lower mold M1 can be smoothly removed.
또한, 블레이드(120)들을 하형(M1)과 상형(M2)의 조합으로 제작할 경우 금형의 이형구배로 인해 블레이드(120)들의 주면에 단차(parting line)가 생성되어 공기의 원활한 유동을 저해하고 이상소음을 유발시키게 되나, 본 발명에서는 허브판(110)과 블레이드(120) 전체를 하형(M1) 한 곳에서 일괄적으로 성형할 수 있게 됨에 따라 블레이드(120)들의 주면에 상기한 단차가 발생되는 것을 방지하여 유체가 원활하게 유동될 수 있다.In addition, when the blades 120 are manufactured in a combination of the lower mold M1 and the upper mold M2, a parting line is formed on the main surfaces of the blades 120 due to the release gradient of the mold, which hinders the smooth flow of air and abnormal noise. However, in the present invention, the hub plate 110 and the blade 120 as a whole can be molded in one place in the lower mold (M1) that the above step is generated on the main surface of the blades 120 To prevent the fluid from flowing smoothly.
이렇게 하여, 팬 몸체에 쉬라우드를 별도로 성형하여 쉬라우드를 후조립으로 결합하는 것에 비해 작업공수가 줄어들게 되는 것은 물론 금형의 개수가 줄어들어 생산성이 향상된다.In this way, as compared to combining the shroud by post-assembly by separately molding the shroud on the fan body, as well as reducing the number of molds, productivity is improved.
한편, 본 발명에 의한 일체형 터보팬의 변형예가 있는 경우는 다음과 같다.On the other hand, when there is a modification of the integrated turbofan according to the present invention is as follows.
즉, 전술한 일례에서는 허브판(110)의 외경과 각 블레이드(120)들의 안쪽 선단부를 연결하는 가상선의 직경을 거의 동일하게 성형하는 것이나, 본 변형예에서는 블레이드(220)들의 안쪽 선단부를 연결하는 가상선의 직경이 허브판(210)의 외경 보다는 크게 성형하되 허브판(210)과 블레이드(220)들을 하형 한 곳에서 일괄적으로 성형할 수 있도록 도 8에 도시된 바와 같이 허브판(210)의 외주에서 각 블레이드(220)들의 안쪽 선단부까지 살빼기부(210a)를 성형하는 것이다.That is, in the above example, the outer diameter of the hub plate 110 and the diameter of the imaginary line connecting the inner ends of the respective blades 120 are formed to be almost the same, but in the present modification, the inner ends of the blades 220 are connected. The diameter of the imaginary line is formed to be larger than the outer diameter of the hub plate 210, but the hub plate 210 and the blades 220 of the hub plate 210 as shown in FIG. In the outer periphery to the inner leading end of each blade 220 is to shape the weight portion (210a).
살빼기부(210a)는 허브판(210)의 외주측과 각 블레이드(220)들의 선단부측에 각각 라운드 또는 둔각으로 형성되는 것이 바람직하다.The fat part 210a is preferably formed at the outer circumferential side of the hub plate 210 and the tip end side of each blade 220 at round or obtuse angles, respectively.
이렇게 허브판(210)의 외경이 각 블레이드(220)들의 안쪽 선단부를 연결하는 가상선의 직경 보다 크게 하는 경우에는 허브판(210)과 블레이드(220)들 그리고 쉬라우드(230)를 일괄적으로 성형할 수 있는 동시에 흡입되는 공기가 후방측으로 누설되는 것을 최소한으로 줄일 수 있게 된다.When the outer diameter of the hub plate 210 is larger than the diameter of the imaginary line connecting the inner tips of the respective blades 220, the hub plate 210, the blades 220, and the shroud 230 are collectively formed. At the same time, it is possible to minimize the leakage of intake air to the rear side.
본 발명에 의한 일체형 터보팬은, 허브판의 전방면에 블레이드들을 원주방향으로 형성함과 아울러 블레이드들의 선단부에 쉬라우드를 일체로 형성하되 허브판의 외경을 쉬라우드의 내경 보다 작게 하고 또 각 블레이드들의 전체와 허브판을 한 쪽 금형에서 일괄적으로 제작하도록 함으로써, 한 개의 금형으로 허브판과 블레이드들 그리고 쉬라우드까지 성형할 수 있어 금형의 수량이 줄어들게 됨에 따라 생산비용이 절감되고 쉬라우드의 조립을 위한 후조립이 생략되어 조립공수가 감축됨에 됨에 따라 생산성이 향상된다.In the integrated turbofan according to the present invention, the blades are formed on the front surface of the hub plate in the circumferential direction, and the shroud is integrally formed at the tip of the blades, but the outer diameter of the hub plate is smaller than the inner diameter of the shroud, and each blade is formed. By making the whole of the field and the hub plate in one mold collectively, the hub plate, blades and shroud can be molded in one mold, which reduces the production cost and reduces the production cost as the mold quantity is reduced. The productivity is improved as the post-assembly is omitted and assembly labor is reduced.
또한, 블레이드들의 성형시 한 쪽의 금형으로 블레이드 전체를 성형할 수 있게 됨에 따라 이형구배에 따른 단차(parting line)의 생성을 미연에 방지하여 공기의 원활한 유동을 확보함과 아울러 이상소음의 발생소지를 제거할 수 있다.In addition, when the blades are molded, the entire blade can be molded by one mold, thereby preventing the generation of parting lines due to the release gradient, thereby ensuring smooth flow of air and generating abnormal noise. Can be removed.
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US9885365B2 (en) | 2012-04-17 | 2018-02-06 | Hanwha Techwin Co., Ltd. | Impeller and method of manufacturing the same |
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Legal Events
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